近日,來自伊利諾伊大學厄巴納香檳分校的研究小組設計并制造了一種低成本的3D打印設備,可以將智能手機變成便于進行醫(yī)學診斷測試的便攜式實驗室。該設備被稱為光譜透射反射強度(TRI)分析儀,成本僅需550美元。
據(jù)悉,該創(chuàng)新設備被封裝在緊湊的3D打印支架中,能夠以與大多數(shù)實驗室儀器相同的精度和可靠性分析血液、唾液或尿樣。然而,與專業(yè)實驗室儀器不同的是,3D打印的TRI分析儀的成本不需要花費數(shù)千美元。
該工具由生物工程與電氣與計算機工程教授Brian Cunningham的實驗室開發(fā)。其研究結(jié)果已于最近發(fā)表在“芯片實驗室”雜志上。Cunningham解釋說:“我們的TRI分析儀能夠在醫(yī)療診斷中執(zhí)行三種最常見的測試類型,因此在實踐中,可以對數(shù)千種已經(jīng)開發(fā)的測試進行調(diào)整?!?/span>
在分析測試中,3D打印的智能手機附件能夠完成的是檢測懷孕婦女的早產(chǎn)兒生物標志物和PKU測試的檢驗,該檢測主要針對對新生兒正常發(fā)育和生長至關重要的酶。研究人員聲稱,TRI分析儀的兩項測試結(jié)果都與“臨床級光譜儀儀器獲得的結(jié)果相當”。
那么,設備如何工作?TRI分析儀基本上由一個集成光纖和衍射光柵機構(gòu)的3D打印外殼組成。當與智能手機一起使用時,該手機的相機可以用作高性能光譜儀。也就是說,分析儀器使用智能手機的內(nèi)部白色LED閃光燈(或者外部綠色激光二極管)照亮血液、尿液或唾液樣本。研究人員解釋說,樣品中的光被“收集在光纖中,并通過衍射光柵導入手機的后置內(nèi)置照相機”。
此外,低成本測試裝置還能夠通過將微流控盒插入3D打印外殼的開口中來同時讀取多個樣品。Kenny Long說:“我們的分析儀可以通過將墨盒滑過閱讀頭掃描許多測試,方式與磁條信用卡被刷卡的方式相似?!碑斎唬軌蛞淮畏治龆鄠€樣本的明顯好處是可以快速滿足無法獲得專業(yè)級設備的診所、醫(yī)院。
Long還補充說,TRI分析儀有可能用于ELISA測試,可以檢測和測量血液樣品中的各種蛋白質(zhì)和抗體。ELISA測試是許多健康診斷測試的常用步驟。
研究團隊說,TRI分析儀甚至可以用于動物健康應用、環(huán)境監(jiān)測、藥物測試、食品安全,甚至制造質(zhì)量控制。
研究人員解釋說,該創(chuàng)新技術受到專利保護,但可以獲得許可。此外,杜克大學的研究人員最近也制作了類似的3D打印診斷裝置。
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